UNIDAD QUÍMICA DE MASA

UNIDADES QUÍMICAS DE MASA

INTRODUCCIÓN

En química es común hablar de ciertas unidades elementales de materia como átomo, molécula, ión, fotón, etc. pero un experimentador químico tratará de practicar o experimentar con un solo átomo, o una sola molécula o un solo ión. Definitivamente que no; es imposible y será inútil por el tamaño extremadamente pequeña que no se puede medir directamente por los instrumentos del laboratorio. Por el contrario tratar con cantidades mayores es más fácil y útil.

La unidad numérica de conteo en química en el Mol; pero antes de definir el mol, definiremos Masa Atómica, masa molecular, masa formula. Para medir la masa relativa de átomos y moléculas se utiliza una unidad de masa muy pequeña, llamada unidad de masa atómica (U.M.A.)

1 UMA = viene a ser la masa de la 1/12 parte del átomo de carbono -12, el isótopo ¹²C es el átomo patrón para determinar la escala de pesos atómicos.

Fórmula para Calcular el Peso Atómico Promedio de un Conjunto de Isótopos

            Donde :  A₁ ; A₂ ; ................ ; A_n = números de masa de los isótopos

                         a₁ ; a₂ ; ................. ; a_n = abundancia natural de los isótopos

                        Nota : a₁ + a₂ + a₃ + ................. + a_n  =  100

DEFINICIONES QUÍMICAS

Peso Atómico.- Es el peso promedio relativo y ponderado asignado a los átomos de un elemento y comparado con la unidad de masa atómica (UMA), el cual se define como la inversa del número de Avogadro el cual es expresado en gramos.

Ejm:

·            Elemento                              Þ       C   H  O   N   P     K      Fe    S    Ca  ….

·            Peso atómico (P. A)             Þ       12  1  16  14  31  39,1  55,8  32  40  ….

ÁTOMO – GRAMO (at-g).- El átomo gramo de un elemento es su peso atómico expresado en gramos.

                                               1 at-g_(E)  =  P.A._(E) ................... g     

                                                             1 at-g_(H)   =   1 g

                                                             1 at-g_(C)   =   12 g

                                                             1 at-g_(S)   =   32 g

Peso Molecular (M).- Es el peso promedio relativo y ponderado de las moléculas de una sustancia, siempre comparado, con el (UMA). El peso molecular se determina por la sumatoria de pesos atómicos de todo los átomos de la molécula.

Ejemplos :      

1.  O₂     ®  2(16)       =  32 u.m.a.

                     2.  H₂O  ®  2(1) + 16  =  18 u.m.a.

                     3.  CaSO₄ . 2 H₂O  ®  40 + 32 + 4(16) + 2(18)  =  172 u.m.a.

Mol.- Unidad de conteo de partículas que hace referencia a 6,023 x 10²³ partículas contables denominándose a este número el número de Avogadro.

1 mol partícula  =  6,023 x 10²³ partículas

                                                                             N^o Avogadro

Antiguamente a una mol de átomos se le denominaba átomo – gramo.

                    1 mol H₂O                  =     6,023 x 10²³ molécula H₂O

                    1 mol HNO₃      =     6,023 x 10²³ molécula HNO₃

              1 mol plomo     =     6,023 x 10²³ átomo Pb  =  1 at – g Pb

                    1 mol calcio     =     6,023 x 10²³ átomo Ca  =  1 at – g Ca

Mol – gramo (Mol-g).- Es el peso molecular de una sustancia expresado en gramos. Es la masa expresada en gramos de los 6,023 x 10²³ partículas de sustancia y se determina como el peso molecular de la sustancia expresada en gramos :

1 mol_x = M (g)

Ejm. :             18 g H₂O     ®     1 mol  H₂O     ®     6,023 x 10²³ moléculas H₂O

      1 mol-g H2 =  2 g

                                                1 mol-g H2S2 =  34 g

Volumen Molar.- Es el volumen que ocupa una mol de cualquier gas a determinadas condiciones de presión y temperatura. Si las condiciones son normales (p = 1 atm y t = 0º C) el volumen molar es 22,4 litros independiente de la naturaleza del gas.

Número de Átomo gramo (# at-g).-

               # at - g  =  W 
                               P.A.

Donde :  W = Peso  ;  P.A. = Peso atómico

Ejm. :  Determinar el número de at-g contenidos en 64 g de oxígeno.

Solución:                           # at-g = 64g.                       # at-g = 4
                                                      16g.

Número de Moles “n”.-

                                   n = W
                                         M

Donde :  W = Peso                M = Peso Molecular

Ejm. :  Determinar  el número de moles contenidos en 272 g de ácido sulfhídrico (H₂S)

Solución :

                      M (H2S2) =  34                   n = 272                    ®   n = 8    
                                                                        34    

*        Corolario : 1 mol de compuesto también se determinara por la suma de las moles de sus componentes.

 1 molécula N₂O₄  =  2 átomo N  +  4 átomo O

                                         1 mol N₂O₄  =  2 mol N  +  4 mol O

                                         1 mol N₂O₄  =  2 at – g N  +  4 at – g O

                                         1 mol N₂O₄  =  1 mol N₂  +  2mol O₂

PROBLEMAS RESUELTOS

1)   Determina que masa tiene un átomo-gramo de sodio P.A = 23.

Solución :

      

2)   ¿Cuántos átomos-gramos de calcio hay en 240g de ese elemento? P.A._(Ca) = 40

Solución :

     

3)   Calcula el peso molecular del compuesto AgCl.  P.A._(Ag) = 108 ; P.A._(Cl) = 35,5

Solución :

4)   Halla la masa molecular del compuesto HNO₃.

P.A. (H) = 1; P.A(N) = 14 : P.A.(O) =16

Solución :

     

5)   Determina la masa de 1(mol-g) de agua.

Solución :

6)   ¿Cuántos átomos tiene 5g de hidrógeno?

Solución :